本文關(guān)鍵詞：GZR-800高壓自排繞線機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：變壓器自動排線繞線機(jī)是用來繞制變壓器線圈的特殊裝備。本課題是受浙江興基源電工設(shè)備有限公司委托,為簡化傳統(tǒng)變壓器復(fù)雜的繞線機(jī)械結(jié)構(gòu),同時借鑒國內(nèi)外的自動排線繞線機(jī)的先進(jìn)設(shè)計(jì)思路,為繞制800 V.A及以下變壓器高低壓線圈設(shè)計(jì)高效穩(wěn)定可靠的自動排線繞線機(jī)。繞主軸采用恒張力變頻驅(qū)動方式,利用旋轉(zhuǎn)編碼器對繞線匝數(shù)進(jìn)行自動計(jì)數(shù),排本系統(tǒng)中的繞線機(jī)采用的控制模式為卷繞主軸電機(jī)與排線伺服設(shè)備分離驅(qū)動,主控系統(tǒng)以三菱公司FX3U-8MT型PLC為控制器,西門子Smart Line 700 IE觸摸屏作為人機(jī)交互的工具,兩者共同完成線圈繞制、生產(chǎn)參數(shù)設(shè)定、運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控及報(bào)警處理等生產(chǎn)控制任務(wù)。卷線系統(tǒng)采用伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機(jī),與主軸電機(jī)組成隨動系統(tǒng),通過PLC程序控制排線伺服電機(jī)跟隨主軸的轉(zhuǎn)動平滑精準(zhǔn)地移動,使得排線效果均勻而緊密,排線精度達(dá)到±0.01mm；同時繞線時主軸的轉(zhuǎn)速最高時能達(dá)到：200r/min,繞線效率顯著提高。為本系統(tǒng)編寫的PLC程序能實(shí)現(xiàn)PLC對執(zhí)行部件的控制、與外部其他元器件的數(shù)據(jù)交換、控制算法以及數(shù)據(jù)處理等,程序中用合理的思路解決了排線累積誤差的問題。對繞線匝數(shù)的精準(zhǔn)控制是通過逐次逼近法低速啟停來實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)繞線累計(jì)匝數(shù)接近設(shè)定匝數(shù)時,主軸電機(jī)在低速運(yùn)行階段內(nèi),通過幾次啟停逐漸到達(dá)設(shè)定的匝數(shù),這樣既能提高變壓器每層和每段匝數(shù)的精度,又能提高繞線的效率。鑒于不同線圈所設(shè)定的生產(chǎn)參數(shù)不同這一實(shí)際情況,編寫了線圈號保存和顯示的PLC程序,并組態(tài)了相應(yīng)的觸摸屏畫面,這樣可以節(jié)省線圈參數(shù)輸入的時間,降低工人對參數(shù)輸入的勞動強(qiáng)度。本操作系統(tǒng)針對不同的需要繞制的產(chǎn)品,可以在保持原有機(jī)械參數(shù)的前提下,改變控制系統(tǒng)中與所需繞制產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù),對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行柔性化調(diào)節(jié),使機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜度降低,繞排線質(zhì)量得以顯著提高。此外,本文還對變壓器繞線機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝過程、控制系統(tǒng)硬件的選型與連接以及人機(jī)界面的組態(tài)進(jìn)行了介紹,最后敘述了本控制系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試遇到的問題及相應(yīng)的解決方法。
【關(guān)鍵詞】：變壓器線圈 自動排線繞線 變頻驅(qū)動 伺服控制
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM405
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 變壓器自動排線繞線機(jī)概述11
• 1.2 研究背景及意義11-12
• 1.3 國內(nèi)外繞線機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容14-15
• 第二章 變壓器自動排線繞線機(jī)設(shè)備構(gòu)成及控制要求15-21
• 2.1 變壓器自動排線繞線機(jī)的設(shè)備構(gòu)成15-16
• 2.2 自動排線繞線的生產(chǎn)工藝16-17
• 2.3 本系統(tǒng)的控制要求17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-21
• 第三章 變壓器自動排線繞線機(jī)控制系統(tǒng)方案與硬件設(shè)計(jì)21-33
• 3.1 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程21-22
• 3.2 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)22
• 3.3 控制系統(tǒng)主控設(shè)備簡介22-25
• 3.3.1 主控制器22-23
• 3.3.2 人機(jī)界面23-24
• 3.3.3 旋轉(zhuǎn)編碼器24-25
• 3.4 系統(tǒng)電源控制電路設(shè)計(jì)25-26
• 3.5 卷繞主軸電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-28
• 3.5.1 主軸電機(jī)變頻器選型及簡介26-27
• 3.5.2 卷繞主軸電機(jī)控制設(shè)計(jì)27-28
• 3.6 自動排線伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)28-32
• 3.6.1 伺服控制系統(tǒng)相關(guān)介紹29-30
• 3.6.2 自動排線伺服控制設(shè)計(jì)30-32
• 3.7 本章小結(jié)32-33
• 第四章 變壓器自動排線繞線機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)33-53
• 4.1 PLC編程軟件及程序總體結(jié)構(gòu)33-37
• 4.1.1 PLC編程軟件33-34
• 4.1.2 PLC工程的建立和程序總體結(jié)構(gòu)34-37
• 4.2 自動排線程序設(shè)計(jì)37-40
• 4.3 自動繞線慣性補(bǔ)償程序設(shè)計(jì)40-41
• 4.4 線圈段數(shù)設(shè)定和保存程序設(shè)計(jì)41-43
• 4.5 計(jì)算當(dāng)前段數(shù)程序設(shè)計(jì)43-45
• 4.6 人機(jī)界面組態(tài)45-51
• 4.6.1 人機(jī)界面組態(tài)46-48
• 4.6.2 人機(jī)界面的總體結(jié)構(gòu)及項(xiàng)目的下載48-51
• 4.7 本章小結(jié)51-53
• 第五章 現(xiàn)場調(diào)試53-57
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試前的準(zhǔn)備事項(xiàng)53
• 5.2 調(diào)試過程53-54
• 5.3 調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法54-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-59
• 附錄59-63
• 附錄A 主控制器PLC電氣原理圖59
• 附錄B 監(jiān)視PLC輸入端狀態(tài)的觸摸屏界面59-60
• 附錄C 自動排線繞線機(jī)設(shè)備總圖60-61
• 附錄D 自動排線繞線機(jī)電氣控制柜內(nèi)器件接線圖61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 附件68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李良鵬;杜錚;萬勇;;西門子Smart line HMI和S7-200 PLC在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的應(yīng)用[J];湖北農(nóng)機(jī)化;2011年06期

2 葛敏;王維俊;馮平;;基于PLC的智能扁平線寬邊繞線機(jī)的研制[J];后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào);2008年04期

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本文編號：567631